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基于模糊神经网络的无人水下航行器航迹跟踪控制
| 论文题名： | 基于模糊神经网络的无人水下航行器航迹跟踪控制 |
| 关键词： | 无人水下航行器;航迹跟踪控制;滑模控制;模糊神经网络;动力学模型 |
| 摘要： | 随着科技与经济的高速发展，世界各国对资源的需求日益增多。海洋作为一个未被人类深度开发的巨大资源宝库，已越来越受到世界各国的重视。无人水下航行器作为海洋勘探的新型设备，其商业价值、军事价值的重要性也逐渐提升。因此，为保障无人水下航行器能够顺利执行各项任务，其航迹跟踪控制问题已成为各国科学家的研究热点。本文针对无人水下航行器的航迹跟踪控制方法开展研究，主要进行了如下几方面的研究工作: 首先，介绍了无人水下航行器的空间六自由度运动学模型与动力学模型。并结合本文研究对象将模型进行简化，最终建立了大地坐标系下的无人水下航行器五自由度数学模型。 其次，采用PD控制策略对无人水下航行器进行航迹跟踪控制，针对跟踪过程中的静态误差采用模糊神经网络进行补偿，并基于滑模控制理论实现网络参数在线学习。对控制算法进行了稳定性分析，并完成了仿真实验验证。 再次，为提高模糊神经网络的学习能力，采用模糊神经网络作为逼近器完成对滑模控制算法的逼近，并结合李亚普诺夫稳定性及投影定理实现网络参数在线学习。对控制算法进行了稳定性分析，并完成了仿真实验验证。 最后，为减小模糊神经网络的运算负荷，采用自组织模糊神经网络逼近反馈线性化控制算法中的不确定项，加入滑模控制器以抵消外界扰动。对控制算法进行了稳定性分析，并完成了仿真实验验证。最终实现了无人水下航行器的航迹跟踪控制。 |
| 作者： | 付俞鑫 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 文元全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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